(57)【要約】蒸気発生器用伝熱管において、管内面の表面粗さを長手方向に測定し、測定された粗さ曲線から抜き取った５０ｍｍの範囲における寸法変動量が４μｍ以下で、かつ管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下であることにより、管を製造する際に渦流探傷による検査を高いＳ／Ｎ比で行うことが可能となり、検査能率を向上させることができるとともに、熱交換器への組み込みの際に組み込み作業を容易にできる。本発明の蒸気発生器用伝熱管は、４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて引抜加工を行う冷間加工工程と、固溶化熱処理工程と、ロール矯正機による矯正工程とを含む工程により製造されるのが好ましい。また、ロール矯正機は、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを用いたロール矯正機とするのが好ましい。
2012001882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内面の表面粗さを長手方向に測定し、測定された粗さ曲線から抜き取った５０ｍｍの範囲における寸法変動量が４μｍ以下で、かつ管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下であることを特徴とする蒸気発生器用伝熱管。
【請求項２】
請求項１に記載の管であって、４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて引抜加工を行う冷間加工工程と、固溶化熱処理工程と、ロール矯正機による矯正工程とを含む工程により製造されたことを特徴とする蒸気発生器用伝熱管。
【請求項３】
前記ロール矯正機が、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを用いたロール矯正機であることを特徴とする請求項２に記載の蒸気発生器用伝熱管。
【請求項４】
前記管の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１０．０〜４０．０％、Ｎｉ：８．０〜８０．０％、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下、Ａｌ：０．５％以下およびＮ：０．２０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蒸気発生器用伝熱管。
【請求項５】
４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて冷間引抜加工を施され、固溶化熱処理された管を、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを設けたスタンド距離が３００ｍｍ以下のロール矯正機を用いて矯正するに際し、
前記ロール矯正機の少なくとも連続する３対の上下矯正ロールの交差位置での管軸心に相当する３位置で形成され、下記（１）式で規定されるηが０．９×１０−３以上で、かつ５ｍｍ以下のオフセット量を管に付与することを特徴とする蒸気発生器用伝熱管の製造方法。
η＝１／Ｒ×（ｄ／２）    ・・・（１）
ただし、管外径をｄ（ｍｍ）、ロール矯正機のスタンド距離をＬ（ｍｍ）オフセット量をδ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ＝（δ２＋Ｌ２）／２δの関係とする。
【請求項６】
前記管の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１０．０〜４０．０％、Ｎｉ：８．０〜８０．０％、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下、Ａｌ：０．５％以下およびＮ：０．２０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする請求項５に記載の蒸気発生器用伝熱管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力や火力発電設備の蒸気発生器に用いられる伝熱管、およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、管内面からの渦流探傷による検査で検査能率を向上させることができる蒸気発生器用伝熱管およびその製造方法に関する。【０００２】
なお、別に記載がない限り、本明細書における用語の定義は次のとおりである。
「蒸気発生器用伝熱管」：原子力や火力発電設備における蒸気発生器等に用いられる小径長尺の伝熱管を指す。特に、原子力発電用の蒸気発生器伝熱管を、ここでは、ＳＧ（ｓｔｅａｍ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）管とも略記する。
【背景技術】
【０００３】
原子力発電所で使用されている蒸気発生器および給水ヒータ等の熱交換器に用いられるＵ字状のＳＧ管は、細径長尺の伝熱管をＵ字状に曲げて製造される。このＵ字状のＳＧ管は、熱交換器に組み込まれた後の使用前検査として、また、一定期間使用された後の定期検査として、渦流探傷により管内面からきず検出のための検査が行われる。この管内面からの渦流探傷における検査基準は、原子力発電設備の安全性確保の必要上極めて厳しい。【０００４】
図１は、管内面からの渦流探傷の結果を示すチャートの一例である。同図に示すように、チャートには検査基準で定められた標準きずからの信号Ｓと一定の周期Ｐを持った信号Ｎが示される。この信号Ｎはベースノイズと呼ばれ、管の軸方向に生じる微細な寸法変動に起因するものであり、検出きずによる信号と誤判定されるのを防止し、きず判定を迅速に行い検査効率の向上を図るために、信号Ｎの大きさを極力小さくすることが必要である。以下の説明において、標準きずからの信号Ｓと信号Ｎとの比を「Ｓ／Ｎ比」という。【０００５】
例えば、内面からの渦流探傷の際に、チャートに示される信号に基づいて自動判定する場合、ベースノイズが大きい、すなわち、Ｓ／Ｎ比が小さいと微少欠陥からの信号がベースノイズの中に隠れてしまい、微少欠陥とベースノイズを区別することが困難となる。【０００６】
このため、渦流探傷の際にその結果を検査員が目視観察し、疑わしい信号が発生すればその部分を再度低速で検査し、微少欠陥とベースノイズとを区分しているので、検査能率が悪化する。ベースノイズはＳＧ管の長手方向に生じる微細な寸法変動に起因することから、渦流探傷における検査能率を向上させるためには、ＳＧ管の長手方向の寸法変動を低減することが重要となる。【０００７】
このようなＳＧ管は、一般的に、以下の手順を含む製造工程により製造される：
（１）冷間加工工程で管を所定の寸法に仕上げる、
（２）固溶化熱処理工程で管の残留応力を除去するとともに、管の組織を均一化する、
（３）固溶化熱処理工程で残留応力により発生する管に曲りおよび楕円を、矯正工程でロール矯正機を用いて矯正する。【０００８】
冷間加工工程では、ロールとマンドレルを用いたピルガーミルによる冷間圧延法（ピルガー圧延）や、ダイスやプラグといった工具を用いる引抜加工が採用される。この引抜加工では、工具と被加工材である管が接触して生ずる摩擦を低減し、焼き付きや振動が発生するのを防止するため、一般的に、引き抜く管の内外面に化成処理潤滑被膜を形成して潤滑処理を施す。【０００９】
しかし、ＳＧ管は小径長尺であることから、化成処理潤滑被膜の形成には時間を要し、処理に多大の工数を要するとともに、使用する薬剤が比較的高価であり、作業コストが高くなる。また、ＳＧ管にはＮｉ基合金が多用され、化成処理潤滑被膜はＮｉ基高合金の表面に形成されにくいことから、Ｎｉ基合金からなるＳＧ管を製造する場合は化成処理潤滑皮膜の形成処理に要する作業コストがさらに高くなる。【００１０】
そこで、Ｎｉ基高合金からなるＳＧ管を得る引抜加工では、高圧抽伸（強制潤滑引抜き法）が多用される。高圧抽伸は、潤滑処理を油潤滑被膜により行う冷間引抜加工の一種であり、冷間引抜加工の安定化を図るとともに、引き抜いた管の品質向上に大きな効果を発揮する。【００１１】
高圧抽伸による管の引抜加工は、通常、以下の手順で行われる：
（１）被加工材である管を挿入した高圧容器に潤滑油を充満させた後、潤滑油を増圧機により昇圧する、
（２）昇圧された潤滑油が管と高圧容器の開放端に密着するダイスおよび加工位置で固定されたプラグの間に潤滑油膜を形成する、
（３）形成された潤滑油膜により管の内外面を強制潤滑した状態で、管を引き抜いて工具により所定の寸法に仕上げる。【００１２】
このような高圧抽伸による引抜加工に関し、従来から種々の提案がなされており、例えば特許文献１がある。特許文献１は、高圧抽伸を用いて小径長尺管を冷間加工にて製造する方法であって、減肉加工を伴う少なくとも最終の冷間加工を、５００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の高圧潤滑油によるプラグ引き抽伸とする金属管の引抜加工方法が提案されている。特許文献１では、減肉加工を伴う少なくとも最終の冷間加工を、高圧潤滑油を用いた高圧抽伸とすることにより、得られる金属管で焼き付きが発生することなく、管軸方向の寸法変動を少なくできるとしている。【００１３】
特許文献１に記載の金属管の引抜加工方法では、得られる金属管の管軸方向の寸法変動が少ないことから、内面渦流探傷で金属管の寸法変動に伴うノイズが抑制され、内面欠陥が探傷装置の出力に基づいて正確に検出できるとしている。しかし、特許文献１の実施例に示される管内面の表面粗さＲＭＡＸ（ＪＩＳ  ０６０１）は２．８〜４．０μｍ、Ｓ／Ｎ比は１３〜１８である。これらの値はロール矯正機により矯正する前に測定されたものであり、矯正された金属管の表面粗さおよびＳ／Ｎ比はこれらの値よりも低下するものと推測される。【００１４】
一方、ＳＧ管を製造する際に矯正工程で用いられるロール矯正機の構成には、一般的に、鼓型のロールが複数個組み合わされた傾斜ロール式が採用される。傾斜式ロール矯正機には、ロールの個数、配列（上下、左右方向）および配置（対向型、千鳥型）の組合せにより多数の構成が存在するが、ＳＧ管の精整処理としては対向配置のロール矯正機が用いられる。【００１５】
図２は、傾斜ロール式矯正機のロール配列例を示す図である。ロール矯正機は回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した複数対の矯正ロールＲａ、Ｒｂ（これらを総称してＲという）を配し、図示するロール配列では、入側、中央および出側からなる３対の矯正ロール、Ｒａ１およびＲｂ１、Ｒａ２およびＲｂ２並びにＲａ３およびＲｂ３を対向配置し、出側矯正ロールの出口に補助ロールＲｃを備えている。通常、このようなロール配列のロール矯正機を（２−２−２−１）型矯正機という。【００１６】
これら１対の矯正ロールＲａ１、Ｒｂ１の対向間隔および交差角度はそれぞれ個別に調整することが可能である。また、１対の矯正ロールＲａ１、Ｒｂ１と隣接する１対の矯正ロールＲａ２、Ｒｂ２の高さ方向位置はそれぞれ個別に調整することも可能である。さらに、１対の矯正ロールＲａ１、Ｒｂ１と隣接する１対の矯正ロールＲａ２、Ｒｂ２との距離、すなわちスタンド距離もそれぞれ個別に調整することができる。【００１７】
曲り矯正をする際には、被矯正管１の表面が矯正ロールの表面に沿うように、被矯正管１に対する各矯正ロールＲの回転軸の交差角度θ、すなわちロール角度を調整する。また、矯正ロールＲａ１、Ｒｂ１の対向間隔を被矯正管１の外径より若干小さく設定してクラッシュを付与するとともに、隣接する１対の矯正ロールＲａ２、Ｒｂ２のクラッシュ高さを調節することによりオフセットを付与して曲りおよび楕円を矯正する。【００１８】
ロール矯正機による管の矯正方法に関しても、従来から種々の提案がなされており、例えば特許文献２および３がある。特許文献２には、ロール本体の少なくとも外層部がＪＩＳ  Ｋ  ６３０１に規定されるスプリング硬さ試験（Ａ型）による硬さＨｓが５０〜１００の弾性体で形成された矯正用ロールを用いることによって、管内面からの渦流探傷において高いＳ／Ｎ比で検査が可能な管の矯正方法が記載されている。【００１９】
特許文献２の実施例では、ロール矯正機として（２−２−２−１）型矯正機が用いられ、そのオフセット量は１０〜１１ｍｍと大きい。また、特許文献２の実施例には、得られたＳＧ管の外形寸法の変動が示され、その値は０．００４〜０．００５ｍｍであるが、冷間加工や矯正により管に付与される応力は外面と内面では異なるので、管の長手方向の寸法変動も内面と外面で相違する。したがって、特許文献２に記載のロール矯正機により矯正を行っても、管内面の長手方向の寸法変動を抑制できるかは不明である。また、特許文献２の実施例に示されるＳＧ管のＳ／Ｎ比は２０〜５０と低い。【００２０】
特許文献３に記載の管の矯正方法では、対向配置した出側の少なくとも３対の矯正ロールで、上下矯正ロールの交差位置での管軸心に相当する３位置で形成され、下記（１）式で規定されるηが１．０×１０−３〜１．５×１０−３となるオフセット量を管に付与して管を矯正する。
η＝（１／Ｒ）×（ｄ／２）    ・・・（１）
ただし、管外径をｄ（ｍｍ）、ロール矯正機のスタンド距離をＬ（ｍｍ）、オフセット量をδ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ＝（δ２＋Ｌ２）／２δの関係とする。【００２１】
特許文献３に記載の管の矯正方法では、上記（１）式で規定されるηが所定の範囲を満たすことにより、得られる管を内面からの渦流探傷による検査で高いＳ／Ｎ比にすることができるとしている。特許文献３の実施例には、３対の矯正ロールを備えた（２−２−２−１）型矯正機を用い、オフセット量を６ｍｍ以上にして矯正したＳＧ管のＳ／Ｎ比が示されており、その値は３２〜９１である。また、特許文献３の実施例では、ＳＧ管の内面の寸法変動について検討されていない。【００２２】
ＳＧ管の製造では、固溶化熱処理工程で残留応力により管に曲りおよび楕円が発生するので、その後の矯正工程で発生した曲りおよび楕円を矯正する必要がある。しかし、特許文献２または３に記載された従来の管の矯正方法では、管の曲りおよび楕円を（２−２−２−１）型矯正機で矯正する際に管内面の寸法変動が顕著となり、渦流探傷による検査でＳ／Ｎ比が低くなり、検査能率が低下する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開平３−１８４１９号公報
【特許文献２】特開２０００−３１７５２１号公報
【特許文献３】国際公開番号ＷＯ２００７／１１９８１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
前述の通り、従来の冷間加工工程、固溶化熱処理工程および矯正工程を含む製造工程によるＳＧ管の製造では、固溶化熱処理工程で発生する管の曲りおよび楕円を、その後の矯正工程で矯正する必要がある。しかし、従来のＳＧ管の製造方法では、管の曲りおよび楕円を矯正する際に管内面の寸法変動が顕著となり、渦流探傷による検査でＳ／Ｎ比が低くなり、検査能率が低下する場合がある。【００２５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、矯正後における管内面の寸法変動量を低減させ、高いＳ／Ｎ比での検査を可能にし、検査能率を向上させることができる蒸気発生器用伝熱管およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明者らは、上記問題を解決するため、管内面の長手方向の寸法変動が渦流探傷による管内面検査におけるＳ／Ｎ比に与える影響について検討したところ、短い周期の変動はＳ／Ｎ比に与える影響が小さいことを知見した。【００２７】
図３は、冷間加工工程、固溶化熱処理工程および矯正工程を含む製造工程により製造された管の内面における長手方向の粗さ曲線の一例を示す図である。同図に示す粗さ曲線は、表面粗さ測定機（東京精密社製、型式：サーフコム１５００ＳＤ３）を用い、後述する実施例により得られた管であって、矯正後における管の内面の表面粗さを測定したものである。表面粗さを測定する際、検出器として接触部の直径が４μｍであって、６０°円錐ダイヤ形のものを用いた。【００２８】
同図に示すように製造された管内面の長手方向の粗さ曲線は、周期が約３５ｍｍのうねりに、二点鎖線で囲んで示すような短い周期の変動が付加された形となっている。この短い周期の変動は、渦流探傷によるＳ／Ｎ比にほとんど影響を与えることがないが、長い周期のうねりはＳ／Ｎ比に大きな影響を与える。ここで、短い周期の変動を除いてＳ／Ｎ比に大きな影響を与える長い周期のうねりを計測するには、管内面の長手方向の寸法変動を計測する際に用いる検出器の接触部の直径を大きくするのが有効である。さらに、本発明者らは、長い周期のうねりにおいて、うねりの変動幅すなわち寸法変動量がＳ／Ｎ比に大きな影響を与えることを見出した。【００２９】
図４は、本発明で規定する管内面の長手方向の寸法変動量を説明する模式図である。同図は、管内面の長手方向の粗さ曲線を示し、横軸に管の長手方向の位置（ｍｍ）、縦軸に高さ（μｍ）を示す。本発明で規定する管内面の長手方向の寸法変動量では、粗さ曲線を接触部の半径が０．８ｍｍである検出器を用いて管内面の長手方向の寸法変動を計測する。同図に示すように、この粗さ曲線から抜き取った５０ｍｍの範囲における最大値と最小値を求め、最大値と最小値の差を管内面の長手方向の寸法変動量とする。【００３０】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、図４に示す管内面の長手方向の寸法変動量を４μｍ以下とすることにより、高いＳ／Ｎ比で渦流探傷による検査が可能となり、検査能率が向上することを知見した。【００３１】
また、矯正工程を経た管内面の長手方向の寸法変動量は、矯正工程を経る前の寸法変動量と相関があり、一般的に、矯正工程により寸法変動量は増加する。例えば、冷間加工工程でピルガー圧延を用いると、冷間加工工程で管内面の長手方向に顕著な寸法変動が発生し、矯正後にも顕著な寸法変動が残存することにより、渦流探傷におけるＳ／Ｎ比を悪化させる。【００３２】
冷間加工工程では、ピルガー圧延を用いた場合に比べ、引抜加工を用いることにより冷間加工工程で管内面の長手方向に発生する寸法変動量を低減できる。引抜加工はダイスとプラグによる引き抜きのため、得られる管の内面が平滑となるからである。さらに、高圧抽伸による引抜加工を用いることにより、冷間加工工程で管内面の長手方向に発生する寸法変動量をより低減できる。このため、冷間加工工程には、４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて引抜加工が適することを知見した。【００３３】
矯正工程により管内面の寸法変動量が増加するのは、オフセット量や矯正ロール対の数（スタンド数）、スタンド距離といったロール矯正機の仕様による影響が大きい。例えば、ロール矯正機が備える矯正ロール対の数が少ないと、一対の矯正ロールあたりの加工量が増加し、矯正する際に管が大きく屈曲することから、矯正後の管の寸法変動量が顕著に増加する。そこで、５対の矯正ロールを備える（２−２−２−２−２）型矯正機を用いることにより、一対の矯正ロールあたりの加工量を減少させ、矯正により管内面の長手方向の寸法変動量が増加するのを低減できることを知見した。【００３４】
本発明は、上記の知見に基づいて完成したものであり、下記（１）〜（４）の蒸気発生器用伝熱管並びに下記（５）および（６）の蒸気発生器用伝熱管の製造方法を要旨としている。【００３５】
（１）管内面の表面粗さを長手方向に測定し、測定された粗さ曲線から抜き取った５０ｍｍの範囲における寸法変動量が４μｍ以下で、かつ管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下であることを特徴とする蒸気発生器用伝熱管。【００３６】
（２）上記（１）に記載の管であって、４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて引抜加工を行う冷間加工工程と、固溶化熱処理工程と、ロール矯正機による矯正工程とを含む工程により製造されたことを特徴とする蒸気発生器用伝熱管。【００３７】
（３）前記ロール矯正機が、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを用いたロール矯正機であることを特徴とする上記（２）に記載の蒸気発生器用伝熱管。【００３８】
（４）前記管の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１０．０〜４０．０％、Ｎｉ：８．０〜８０．０％、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下、Ａｌ：０．５％以下およびＮ：０．２０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の蒸気発生器用伝熱管。【００３９】
（５）４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて冷間引抜加工を施され、固溶化熱処理された管を、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを設けたスタンド距離が３００ｍｍ以下のロール矯正機を用いて矯正するに際し、前記ロール矯正機の少なくとも連続する３対の上下矯正ロールの交差位置での管軸心に相当する３位置で形成され、下記（１）式で規定されるηが０．９×１０−３以上で、かつ５ｍｍ以下のオフセット量を管に付与することを特徴とする蒸気発生器用伝熱管の製造方法。
η＝１／Ｒ×（ｄ／２）    ・・・（１）
ただし、管外径をｄ（ｍｍ）、ロール矯正機のスタンド距離をＬ（ｍｍ）オフセット量をδ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ＝（δ２＋Ｌ２）／２δの関係とする。【００４０】
（６）前記管の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１０．０〜４０．０％、Ｎｉ：８．０〜８０．０％、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下、Ａｌ：０．５％以下およびＮ：０．２０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする上記（５）に記載の蒸気発生器用伝熱管の製造方法。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の蒸気発生器用伝熱管は、管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍ以下であることから、管を製造する際に渦流探傷による検査を高いＳ／Ｎ比で行うことが可能となり、検査能率を向上させることができる。【００４２】
本発明の蒸気発生器用伝熱管の製造方法は、下記の顕著な効果を有する。
（１）４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて管に冷間引抜加工を施すことから、冷間引抜加工後であって矯正前における管内面の長手方向の寸法変動量を低減できる。
（２）少なくとも５対の鼓形矯正ロールを設けたスタンド距離が３００ｍｍ以下のロール矯正機を用い、少なくとも連続する３対の矯正ロールによりηを０．９×１０−３以上かつオフセット量を５ｍｍ以下にして、管を矯正する。これにより、矯正により管内面の長手方向の寸法変動量が増加するのを低減できる。
（３）本発明の蒸気発生器用伝熱管の製造方法は、上記（１）および（２）により、管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍ以下で、かつ管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下である管を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、管内面からの渦流探傷の結果を示すチャートの一例である。
【図２】図２は、傾斜ロール式矯正機のロール配列例を示す図である。
【図３】図３は、冷間加工工程、固溶化熱処理工程および矯正工程を含む製造工程により製造された管の内面における長手方向の粗さ曲線の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明で規定する管内面の長手方向の寸法変動量を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下に、本発明の蒸気発生器用伝熱管およびその製造方法について説明する。
【００４５】
［蒸気発生器用伝熱管］
本発明の蒸気発生器用伝熱管は、管内面の表面粗さを長手方向に測定し、測定された粗さ曲線から抜き取った５０ｍｍの範囲における寸法変動量が４μｍ以下で、かつ管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００４６】
本発明において、管内面の表面粗さを長手方向に測定する際は、接触部の半径が０．８ｍｍである検出器を用いて管内面の長手方向の寸法変動を計測するものとする。前記図４を用いて説明した通り、渦流探傷におけるＳ／Ｎ比に与える影響が小さい短い周期の変動を除き、長い周期のうねりを計測するためである。また、本発明において「寸法変動量」とは、計測された粗さ曲線から抜き取った５０ｍｍの範囲における最大値と最小値の差を意味する。
【００４７】
管内面の長手方向に発生する寸法変動は、冷間加工工程でのピルガー圧延や引抜加工、矯正工程のロール矯正機による矯正により発生し、増加する。これらにより発生、増加する寸法変動は周期が５０ｍｍ以下であることから、計測された粗さ曲線から５０ｍｍを抜き取って寸法変動量を求める。
【００４８】
ＳＧ管の内面における長手方向の寸法変動量が４μｍを超えると、渦流探傷におけるＳ／Ｎ比が低下し、検査能率が悪化する。ＳＧ管の内面における長手方向の寸法変動量が４μｍ以下であることにより、渦流探傷による検査が高いＳ／Ｎ比で可能となり、検査能率を向上させることができる。
【００４９】
さらに、管端から１０００ｍｍ位置まで、すなわち、管端から１０００ｍｍの範囲での曲り量を１ｍｍ以下とすることで、熱交換器への組み込みの際に、曲りによる他部品との緩衝が抑えられ、組み込み作業が容易になる。
【００５０】
［蒸気発生器用伝熱管の製造方法］
本発明の蒸気発生器用伝熱管の製造方法は、４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて冷間引抜加工を施され、固溶化熱処理された管を、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを設けたスタンド距離が３００ｍｍ以下のロール矯正機を用いて矯正するに際し、前記ロール矯正機の少なくとも連続する３対の上下矯正ロールの交差位置での管軸心に相当する３位置で形成され、下記（１）式で規定されるηが０．９×１０−３以上で、かつ５ｍｍ以下のオフセット量を管に付与することを特徴とする。
η＝１／Ｒ×（ｄ／２）    ・・・（１）
ただし、管外径をｄ（ｍｍ）、ロール矯正機のスタンド距離をＬ（ｍｍ）オフセット量をδ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ＝（δ２＋Ｌ２）／２δの関係とする。
【００５１】
冷間加工工程で４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用い、高圧抽伸による引抜加工を施すことにより、ピルガー圧延や化成処理潤滑被膜による潤滑処理により引抜加工を施す場合に比べ、冷間加工後（矯正前）の管内面に発生する長手方向の寸法変動量を低減することができる。
【００５２】
高圧抽伸による冷間引抜加工で用いる潤滑油の圧力が４０ＭＰａ未満であると、工具と管の間に充分な厚さの潤滑油膜が形成されず、焼き付きまたは振動が生じ、管内面に発生する長手方向の寸法変動量が増加する。そのため、潤滑油の圧力を４０ＭＰａ以上とした。潤滑油の圧力は５０ＭＰａ以上とするのが好ましい。また、潤滑油の圧力は１５０ＭＰａ以下とするのが好ましい。潤滑油の圧力が１５０ＭＰａを超えると、管内面に潤滑油が封じ込まれて凹部が形成され、オイルピットと呼ばれる欠陥が生成されるおそれがある。管内面に生成されたオイルピットは、粗さ曲線において短い周期の寸法変動として現れるので、渦流探傷による検査におけるＳ／Ｎ比に与える影響は小さいが、算術平均粗さといった管内面粗度を低下させる。
【００５３】
固溶化熱処理は、従来から用いられている種々の方法を採用することができ、固溶化熱処理の際に管を加熱する温度や、その温度を保持する時間は、管の寸法や化学組成から適宜決定することができる。固溶化熱処理は、例えば加熱温度１０００〜１３００℃、保持時間５〜１５分間にして管に施すことができる。
【００５４】
矯正工程では、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを設けたスタンド距離が３００ｍｍ以下のロール矯正機を用いて管を矯正する。少なくとも５対の矯正ロールを備えたロール矯正機を用いることにより、従来の３対の矯正ロールを備えた（２−２−２−１）型といった矯正機に比べ、一対の矯正ロールあたりの加工量を減少させつつ管の曲りおよび楕円を矯正することができる。スタンド距離が３００ｍｍを超える場合は、オフセット量を大きくしないと曲りを矯正できず、矯正のためにオフセットを大きくすると矯正後の管内面の寸法変動量が増加してしまう。
【００５５】
前記（１）式で規定されるηを０．９×１０−３以上とすることにより、管の楕円および曲りを矯正することができる。一方、前記（１）式で規定されるηが０．９×１０−３未満であると、矯正後の管に曲りが残存して製品不良となる。
【００５６】
管に付与するオフセット量を５ｍｍ以下とすることにより、一対の矯正ロールあたりの加工量が減少し、矯正する際の管の屈曲が小さくなることから、矯正により管内面の長手方向の寸法変動量が増加するのを低減できる。管に付与するオフセット量が５ｍｍを超えると、矯正により管内面の長手方向の寸法変動量が顕著に増加する。
【００５７】
本発明の蒸気発生器用伝熱管の製造方法は、４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて冷間引抜加工を施し、前記（１）式で規定されるηを０．９×１０−３以上で、かつ５ｍｍ以下のオフセット量を管に付与してロール矯正機で管を矯正する。これにより、製造される蒸気発生器用伝熱管は管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍ以下で、かつ管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下となり、高いＳ／Ｎ比で渦流探傷による検査が可能となり、検査能率を向上させることができる。
【００５８】
例えば、５対の矯正ロールを備える（２−２−２−２−２）型矯正機を用いて管を矯正する場合、ηおよびオフセット量を本発明で規定する範囲内とする少なくとも連続する３対の矯正ロールを、入側の３対、入側と出側を除く３対または出側の３対の矯正ロールとすることができる。
【００５９】
また、ロール矯正機の設定条件である矯正ロール角度およびクラッシュ量は被矯正管の寸法や材質から適宜決定することができ、各矯正ロール対においてロール角度は２８°〜３１°、およびクラッシュ量は１．５〜３．０ｍｍの範囲で設定するのが好ましい。
【００６０】
［管の化学組成］
本発明の蒸気発生器用伝熱管およびその製造方法では、管の化学組成を、質量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１０．０〜４０．０％、Ｎｉ：８．０〜８０．０％、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下、Ａｌ：０．５％以下およびＮ：０．２０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物とするのが好ましい。
【００６１】
ここで、不純物とは、管を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等から混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。各元素の限定理由は下記のとおりである。なお、以下の説明において含有量についての「％」は、「質量％」を意味する。
【００６２】
Ｃ：０．１５％以下
Ｃは、０．１５％を超えて含有させると、耐応力腐食割れ性が劣化するおそれがある。したがって、Ｃを含有させる場合には、その含有量を０．１５％以下にするのが好ましく、さらに好ましいのは、０．０６％以下である。なお、Ｃは、合金の粒界強度を高める効果を有する。この効果を得るためには、Ｃの含有量は０．０１％以上とするのが好ましい。
【００６３】
Ｓｉ：１．００％以下
Ｓｉは製錬時の脱酸材として使用され、合金中に不純物として残存する。このとき、１．００％以下に制限するのが好ましい。その含有量が０．５０％を超えると合金の清浄度が低下することがあるため、Ｓｉ含有量は０．５０％以下に制限するのがさらに好ましい。
【００６４】
Ｍｎ：２．０％以下
Ｍｎは、不純物元素であるＳをＭｎＳとして固定し、熱間加工性を改善すると共に、脱酸剤として有効な元素である。その含有量が２．０％を超えると合金の清浄性を低下させるので、２．０％以下とするのが好ましい。さらに好ましいのは１．０％以下である。また、Ｍｎによる熱間加工性の改善効果を得たい場合は０．１％以上含有させるのが好ましい。
【００６５】
Ｐ：０．０３０％以下
Ｐは合金中に不純物として存在する元素であり、その含有量が０．０３０％を超えると耐食性に悪影響を及ぼすことがある。したがって、Ｐ含有量は０．０３０％以下に制限するのが好ましい。
【００６６】
Ｓ：０．０３０％以下
Ｓは合金中に不純物として存在する元素であり、その含有量が０．０３０％を超えると耐食性に悪影響を及ぼすことがある。したがって、Ｓ含有量は０．０３０％以下に制限するのが好ましい。
【００６７】
Ｃｒ：１０．０〜４０．０％
Ｃｒは、合金の耐食性を維持するのに必要な元素であり、１０．０％以上含有させるのが好ましい。しかし、４０．０％を超えると相対的にＮｉ含有量が少なくなり、合金の耐食性や熱間加工性が低下するおそれがある。したがって、Ｃｒの含有量は１０．０〜４０．０％が好ましい。特に、Ｃｒを１４．０〜１７．０％含有する場合には、塩化物を含む環境での耐食性に優れ、Ｃｒを２７．０〜３１．０％含有する場合には、さらに、高温における純水やアルカリ環境での耐食性にも優れる。
【００６８】
Ｎｉ：８．０〜８０．０％
Ｎｉは、合金の耐食性を確保するために必要な元素であり、８．０％以上含有させるのが好ましい。一方、Ｎｉは高価であるため、用途に応じて必要最小限含有させれば良く、８０．０％以下とするのが好ましい。
【００６９】
Ｔｉ：０．５％以下
Ｔｉは、その含有量が０．５％を超えると、合金の清浄性を劣化させるおそれがあるので、その含有量は０．５％以下とするのが好ましく、さらに好ましいのは０．４％以下である。ただし、合金の加工性向上および溶接時における粒成長の抑制の観点からは、０．１％以上の含有させることが好ましい。
【００７０】
Ｃｕ：０．６％以下
Ｃｕは合金中に不純物として存在する元素であり、その含有量が０．６％を超えると合金の耐食性が低下することがある。したがって、Ｃｕ含有量は０．６％以下に制限するのが好ましい。
【００７１】
Ａｌ：０．５％以下
Ａｌは製鋼時の脱酸材として使用され、合金中に不純物として残存する。残存したＡｌは、合金中で酸化物系介在物となり、合金の清浄度を劣化させ、合金の耐食性および機械的性質に悪影響を及ぼすおそれがある。したがって、Ａｌ含有量は０．５％以下に制限するのが好ましい。
【００７２】
Ｎ：０．２０％以下
Ｎは、添加しなくてもよいが、本発明が対象とする合金中には、通常、０．０１％程度のＮが不純物として含有されている。しかし、Ｎを積極的に添加すれば、耐食性を劣化させることなく、強度を高めることができる。ただし、０．２０％を超えて含有させると耐食性が低下するので、含有させる場合の上限は０．２０％とするのが好ましい。
【００７３】
本発明の蒸気発生器用伝熱管およびその製造方法では、特に、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１０．０〜４０．０％、Ｆｅ：１５．０％以下、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下およびＡｌ：０．５％以下を含有し、残部がＮｉおよび不純物からなる化学組成を有するＮｉ基合金が、耐食性により優れるため好ましい。
【００７４】
上記化学組成からなり、管に用いるのが好ましいＮｉ基合金は、代表的なものとして以下の二種類が挙げられる。
【００７５】
（ａ）Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１４．０〜１７．０％、Ｆｅ：６．０〜１０．０％、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下およびＡｌ：０．５％以下を含有し、残部がＮｉおよび不純物からなるＮｉ基合金。
【００７６】
（ｂ）Ｃ：０．０６％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：２７．０〜３１．０％、  Ｆｅ：７．０〜１１．０％、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下およびＡｌ：０．５％以下を含有し、残部がＮｉおよび不純物からなるＮｉ基合金。
【００７７】
上記（ａ）の合金は、Ｃｒを１４．０〜１７．０％含み、Ｎｉを７５％程度含むため塩化物を含む環境での耐食性に優れる合金である。この合金においては、Ｎｉ含有量とＣｒ含有量のバランスの観点からＦｅの含有量は６．０〜１０．０％とするのが好ましい。
【００７８】
上記（ｂ）の合金は、Ｃｒを２７．０〜３１．０％含み、Ｎｉを６０％程度含むため、塩化物を含む環境のほか、高温における純水やアルカリ環境での耐食性にも優れる合金である。この合金においてもＮｉ含有量とＣｒ含有量のバランスの観点からＦｅの含有量は７．０〜１１．０％とするのが好ましい。
【実施例】
【００７９】
本発明の蒸気発生器用伝熱管およびその製造方法による効果を検証する試験を行った。【００８０】
［試験方法］
管を所定の寸法に仕上げる冷間加工工程と、固溶化熱処理工程と、管の曲りおよび楕円を矯正するロール矯正機による矯正工程とにより管を得た。冷間加工工程では、ピルガー圧延または圧力が１２０ＭＰａの高圧潤滑油を用いた引抜加工（高圧抽伸）により管を所定の寸法に仕上げた。矯正工程では、３対の矯正ロールを備える（２−２−２−１）型矯正機または５対の矯正ロールを備える（２−２−２−２−２）型矯正機を用いた。【００８１】
試験条件は下記の通りである。
管の化学組成：
材質  ＡＳＭＥ  ＳＢ−１６３  ＵＮＳ  Ｎ０６６９０のＮｉ基合金
質量％でＣ：０．０２１％、Ｓｉ：０．３３％、Ｍｎ：０．２７％、
Ｐ：０．０１３％、Ｓ：０．０００２％、Ｃｒ：２９．４％、
Ｆｅ：９．８％、Ｔｉ：０．２５％、Ｃｕ：０．０３％および
Ａｌ：０．１１％を含有し、残部がＮｉおよび不純物からなるＮｉ基合金
固溶化熱処理：１１００℃で３分間保持【００８２】
上記の試験条件に示す化学組成のＮｉ基合金からなり、寸法が異なる管ＡまたはＢを試験に供試した。管Ａは、外径１９．１４ｍｍ、肉厚１．１２５ｍｍおよび長さ１００００ｍｍ（１０ｍ）であり、管Ｂは、外径１７．５７ｍｍ、肉厚１．０５ｍｍおよび長さ１００００ｍｍ（１０ｍ）であった。【００８３】
表１および表２に試験番号、試験区分、供試した管、冷間加工工程での仕上げ加工の方法、冷間加工後であって矯正前における管内面の長手方向の寸法変動量、矯正条件および試験結果を示す。矯正条件として、ロール矯正機の矯正ロール対の数、スタンド距離、連続する３対の矯正ロールに設定したオフセット量および前記（１）式により算出したηの値を表１および表２に示す。ここで、５対の矯正ロールを備える（２−２−２−２−２）型矯正機を用いた試験では、出側と入側の矯正ロールを除く中央の連続する３対の矯正ロールを、表１および表２に示すηの値かつオフセット量とした。【００８４】
【表１】
2012001882.tif 000003
【００８５】
【表２】
2012001882.tif 000004
【００８６】
［評価基準］
各試験で、冷間加工後であって矯正前、および矯正後の管における内面の寸法変動量を計測した。また、矯正後の管について、渦流探傷によりＳ／Ｎ比を計測するとともに、曲り状況を評価した。さらに、曲り状況、矯正後における管内面の長手方向の寸法変動およびＳ／Ｎ比の結果に基づき、総合評価を行った。【００８７】
寸法変動量は、表面粗さ測定機（東京精密社製、型式：サーフコム１５００ＳＤ３）を用いて管内面の表面粗さを長手方向に測定し、測定された粗さ曲線から抜き取った５０ｍｍの範囲における最大値と最小値の差である。表面粗さを測定する際、検出器として接触部の半径が０．８ｍｍのものを用いた。【００８８】
Ｓ／Ｎ比は、管内面を周波数６００ｋＨｚ、自己比較型の条件で渦流探傷し、０．６６ｍｍφの貫通ドリルホールを標準きずとして、管全長を１フィート毎に区分して算出して求めたＳ／Ｎ比の値のうち、最も低い値をその管のＳ／Ｎ比とした。【００８９】
曲り状況は、矯正後の管曲りとして、特に管端部近傍の曲り（以下、「鼻曲り」とも言う）を観察した。表１および表２の「曲り状況」欄の記号の意味は次の通りである：
○：管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下となり、曲りの矯正が良好であることを示す。
×：上記曲り量が１ｍｍを超え、曲りの矯正が不十分であることを示す。【００９０】
表１および表２の「総合評価」欄の記号の意味は次の通りである：
○：矯正後における曲り状況の評価が○、管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍ以下かつＳ／Ｎ比が５０以上であることを示す。
×：矯正後における曲り状況の評価が○、管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍ以下およびＳ／Ｎ比が５０以上の条件のうち、いずれかの条件を満たさないことを示す。【００９１】
［試験結果］
表１または表２に示すとおり、比較例である試験Ｎｏ．１〜５、１１〜１４および２２〜２５では、冷間加工工程をピルガー圧延とし、矯正前における管内面の長手方向の寸法変動量がいずれも４μｍを超えた。このため、試験Ｎｏ．１〜５、１１〜１４および２２〜２５では、矯正機が備える矯正ロール対の数やスタンド間隔、オフセット量、ηの値といった矯正条件にかかわらず、いずれの試験でも矯正後における管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍを超え、総合評価が×となった。【００９２】
比較例である試験Ｎｏ．６〜１０では、４０ＭＰａ以上の潤滑油を用いた高圧抽伸により冷間引抜加工を施し、矯正機は３対の矯正ロールを備える（２−２−２−１）型であって、スタンド距離を３８０ｍｍに設定したものを用いた。試験Ｎｏ．６〜１０では、矯正前における管内面の長手方向の寸法変動量は、いずれも１．０μｍであった。【００９３】
このうち試験Ｎｏ．９および１０では、オフセット量を９または１０ｍｍかつηを１．１９×１０−３または１．３２×１０−３とし、本発明で規定する条件より矯正ロール対あたりの加工量を増加させ、その結果、矯正後の曲り状況は○となったが、管内面の長手方向の寸法変動量が増加して４μｍを超え、総合評価は×となった。また、試験Ｎｏ．６〜８では、オフセット量を４〜６ｍｍかつηを０．５３×１０−３〜０．８０×１０−３とし、矯正ロール対あたりの加工量を減少させ、その結果、矯正後における管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍ以下となったが、曲り状況が×となり、総合評価は×となった。【００９４】
比較例である試験Ｎｏ．１５、１６および２１では、４０ＭＰａ以上の潤滑油を用いた高圧抽伸により冷間引抜加工を施し、矯正機は５対の矯正ロールを備える（２−２−２−２−２）型であって、スタンド間隔を２７０ｍｍに設定したものを用いた。試験Ｎｏ．１５、１６および２１では、矯正前における管内面の長手方向の寸法変動量は、いずれも１．０μｍであった。【００９５】
このうち試験Ｎｏ．１５および１６では、オフセット量を２または３ｍｍと本発明で規定する範囲内としたが、ηは０．５３×１０−３または０．７９×１０−３と本発明で規定する範囲外であった。この場合、矯正後における管内面の長手方向の寸法変動量はいずれも４μｍ以下となったが、曲り状況が×となり、総合評価は×となった。また、試験Ｎｏ．２１では、ηは１．５７×１０−３と本発明で規定する範囲内であるが、オフセット量を６ｍｍと本発明で規定する範囲外とした。この場合、矯正後の曲り状況は○となったが、管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍを超え、総合評価は×となった。【００９６】
比較例である試験Ｎｏ．２６および３２では、４０ＭＰａ以上の潤滑油を用いた高圧抽伸により冷間引抜加工を施し、矯正機は５対の矯正ロールを備える（２−２−２−２−２）型であって、スタンド間隔を２４０ｍｍに設定したものを用いた。試験Ｎｏ．２６および３２では、矯正前における管内面の長手方向の寸法変動量は、いずれも１．０μｍであった。【００９７】
このうち試験Ｎｏ．２６では、オフセット量を２ｍｍと本発明で規定する範囲内としたが、ηは０．６６×１０−３と本発明で規定する範囲外であった。この場合、矯正後における管内面の長手方向の寸法変動量は４μｍ以下となったが、曲り状況が×となり、総合評価は×となった。また、試験Ｎｏ．２１では、ηは１．９９×１０−３と本発明で規定する範囲内であるが、オフセット量を６ｍｍと本発明で規定する範囲外とした。この場合、矯正後の曲り状況は○となったが、管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍを超え、総合評価は×となった。【００９８】
一方、本発明例である試験Ｎｏ．１７〜２０および２７〜３１では、４０ＭＰａ以上の潤滑油を用いた高圧抽伸により冷間引抜加工を施した。矯正機は５対の矯正ロールを備える（２−２−２−２−２）型であって、スタンド距離を３００ｍｍ以下に設定したものを用い、ηを０．９×１０−３以上かつオフセット量を５ｍｍ以下として管を矯正した。その結果、矯正後における曲り状況の評価、管内面の長手方向の寸法変動量およびＳ／Ｎ比が良好となり、総合評価は○となった。【００９９】
これらから、４０ＭＰａ以上の潤滑油を用いた高圧抽伸により冷間引抜加工を施され、固溶化熱処理された管を、少なくとも５対の矯正ロールを備え、スタンド距離が３００ｍｍ以下であるロール矯正機を用い、ηを０．９×１０−３以上かつオフセット量を５ｍｍ以下として矯正することにより、曲りを矯正できるとともに、矯正後における管内面の長手方向の寸法変動量を４μｍ以下に低減でき、優れたＳ／Ｎ比の管を得られることが確認できた。したがって、本発明の蒸気発生器用伝熱管の製造方法により、管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍ以下である本発明の蒸気発生器用伝熱管を得ることができることが明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明の蒸気発生器用伝熱管は、管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍ以下であることから、管を製造する際に渦流探傷による検査を高いＳ／Ｎ比で行うことが可能となり、検査能率を向上させることができる。【０１０１】
本発明の蒸気発生器用伝熱管の製造方法は、下記の顕著な効果を有する。
（１）４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて冷間引抜加工を管に施すことから、冷間引抜加工後であって矯正前における管内面の長手方向の寸法変動量を低減できる。
（２）少なくとも５対の鼓形矯正ロールを設けたスタンド距離が３００ｍｍ以下のロール矯正機を用い、少なくとも連続する３対の矯正ロールによりηを０．９×１０−３以上かつオフセット量を５ｍｍ以下にして、管を矯正する。これにより、矯正により管内面の長手方向の寸法変動量が増加するのを低減できる。
（３）本発明の蒸気発生器用伝熱管の製造方法は、上記（１）および（２）により、管内面の長手方向の寸法変動量が４μｍ以下で、かつ管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下である管を製造することができる。【０１０２】
したがって、本発明の蒸気発生器用伝熱管およびその製造方法により製造された管は、優れた品質精度が確保されることから、高い信頼性で品質保証を行える。
【符号の説明】
【０１０３】
１：被矯正管          Ｒ、ＲａおよびＲｂ：矯正ロール
【図１】
2012001882.tif 000005
【図２】
2012001882.tif 000006
【図３】
2012001882.tif 000007
【図４】
2012001882.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月9日(2011.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力または火力発電設備における蒸気発生器に用いられる伝熱管であって、
管内面の表面粗さを接触部の半径が０．８ｍｍである検出器を用いて長手方向に測定し、測定された粗さ曲線から抜き取った５０ｍｍの範囲における寸法変動量で表されるうねりが４μｍ以下で、かつ管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下であることを特徴とする管内面からの渦流探傷によるきず検出でＳ／Ｎ比に優れる蒸気発生器用伝熱管。
【請求項２】
請求項１に記載の管であって、４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて引抜加工を行う冷間加工工程と、固溶化熱処理工程と、ロール矯正機による矯正工程とを含む工程により製造されたことを特徴とする蒸気発生器用伝熱管。
【請求項３】
前記ロール矯正機が、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを用いたロール矯正機であることを特徴とする請求項２に記載の蒸気発生器用伝熱管。
【請求項４】
前記管の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１０．０〜４０．０％、Ｎｉ：８．０〜８０．０％、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下、Ａｌ：０．５％以下およびＮ：０．２０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蒸気発生器用伝熱管。
【請求項５】
原子力または火力発電設備における蒸気発生器に用いられる伝熱管の製造方法であって、
４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて冷間引抜加工を施され、固溶化熱処理された管を、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを設けたスタンド距離が３００ｍｍ以下のロール矯正機を用いて矯正するに際し、
前記ロール矯正機の少なくとも連続する３対の上下矯正ロールの交差位置での管軸心に相当する３位置で形成され、下記（１）式で規定されるηが０．９×１０-3以上で、かつ５ｍｍ以下のオフセット量を管に付与することを特徴とする管内面からの渦流探傷によるきず検出でＳ／Ｎ比に優れる蒸気発生器用伝熱管の製造方法。
η＝１／Ｒ×（ｄ／２）    ・・・（１）
ただし、管外径をｄ（ｍｍ）、ロール矯正機のスタンド距離をＬ（ｍｍ）オフセット量をδ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ＝（δ2＋Ｌ2）／２δの関係とする。
【請求項６】
前記管の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１０．０〜４０．０％、Ｎｉ：８．０〜８０．０％、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下、Ａｌ：０．５％以下およびＮ：０．２０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする請求項５に記載の蒸気発生器用伝熱管の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
（１）原子力または火力発電設備における蒸気発生器に用いられる伝熱管であって、管内面の表面粗さを接触部の半径が０．８ｍｍである検出器を用いて長手方向に測定し、測定された粗さ曲線から抜き取った５０ｍｍの範囲における寸法変動量で表されるうねりが４μｍ以下で、かつ管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下であることを特徴とする管内面からの渦流探傷によるきず検出でＳ／Ｎ比に優れる蒸気発生器用伝熱管。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
（５）原子力または火力発電設備における蒸気発生器に用いられる伝熱管の製造方法であって、４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて冷間引抜加工を施され、固溶化熱処理された管を、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを設けたスタンド距離が３００ｍｍ以下のロール矯正機を用いて矯正するに際し、前記ロール矯正機の少なくとも連続する３対の上下矯正ロールの交差位置での管軸心に相当する３位置で形成され、下記（１）式で規定されるηが０．９×１０-3以上で、かつ５ｍｍ以下のオフセット量を管に付与することを特徴とする管内面からの渦流探傷によるきず検出でＳ／Ｎ比に優れる蒸気発生器用伝熱管の製造方法。
η＝１／Ｒ×（ｄ／２）    ・・・（１）
ただし、管外径をｄ（ｍｍ）、ロール矯正機のスタンド距離をＬ（ｍｍ）オフセット量をδ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ＝（δ2＋Ｌ2）／２δの関係とする。
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月15日(2012.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力または火力発電設備における蒸気発生器に用いられる伝熱管であって、
管内面の表面粗さを接触部の半径が０．８ｍｍである検出器を用いて長手方向に測定し、測定された粗さ曲線から抜き取った５０ｍｍの範囲における寸法変動量で表されるうねりが４μｍ以下で、かつ管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下であることを特徴とする管内面からの渦流探傷によるきず検出でＳ／Ｎ比が５０以上である蒸気発生器用伝熱管。
【請求項２】
請求項１に記載の管であって、４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて引抜加工を行う冷間加工工程と、固溶化熱処理工程と、ロール矯正機による矯正工程とを含む工程により製造されたことを特徴とする蒸気発生器用伝熱管。
【請求項３】
前記ロール矯正機が、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを用いたロール矯正機であることを特徴とする請求項２に記載の蒸気発生器用伝熱管。
【請求項４】
前記管の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１０．０〜４０．０％、Ｎｉ：８．０〜８０．０％、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下、Ａｌ：０．５％以下およびＮ：０．２０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蒸気発生器用伝熱管。
【請求項５】
原子力または火力発電設備における蒸気発生器に用いられる伝熱管の製造方法であって、
４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて冷間引抜加工を施され、固溶化熱処理された管を、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを設けたスタンド距離が３００ｍｍ以下のロール矯正機を用いて矯正するに際し、
前記ロール矯正機の少なくとも連続する３対の上下矯正ロールの交差位置での管軸心に相当する３位置で形成され、下記（１）式で規定されるηが０．９×１０-3以上で、かつ５ｍｍ以下のオフセット量を管に付与することを特徴とする管内面からの渦流探傷によるきず検出でＳ／Ｎ比が５０以上である蒸気発生器用伝熱管の製造方法。
η＝１／Ｒ×（ｄ／２）    ・・・（１）
ただし、管外径をｄ（ｍｍ）、ロール矯正機のスタンド距離をＬ（ｍｍ）オフセット量をδ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ＝（δ2＋Ｌ2）／２δの関係とする。
【請求項６】
前記管の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１０．０〜４０．０％、Ｎｉ：８．０〜８０．０％、Ｔｉ：０．５％以下、Ｃｕ：０．６％以下、Ａｌ：０．５％以下およびＮ：０．２０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする請求項５に記載の蒸気発生器用伝熱管の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
（１）原子力または火力発電設備における蒸気発生器に用いられる伝熱管であって、管内面の表面粗さを接触部の半径が０．８ｍｍである検出器を用いて長手方向に測定し、測定された粗さ曲線から抜き取った５０ｍｍの範囲における寸法変動量で表されるうねりが４μｍ以下で、かつ管端から１０００ｍｍ位置までの曲り量が１ｍｍ以下であることを特徴とする管内面からの渦流探傷によるきず検出でＳ／Ｎ比が５０以上である蒸気発生器用伝熱管。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
（５）原子力または火力発電設備における蒸気発生器に用いられる伝熱管の製造方法であって、４０ＭＰａ以上の高圧潤滑油を用いて冷間引抜加工を施され、固溶化熱処理された管を、回転軸の方向が互いに交差する状態で上下方向に対向配置した少なくとも５対の鼓形矯正ロールを設けたスタンド距離が３００ｍｍ以下のロール矯正機を用いて矯正するに際し、前記ロール矯正機の少なくとも連続する３対の上下矯正ロールの交差位置での管軸心に相当する３位置で形成され、下記（１）式で規定されるηが０．９×１０-3以上で、かつ５ｍｍ以下のオフセット量を管に付与することを特徴とする管内面からの渦流探傷によるきず検出でＳ／Ｎ比が５０以上である蒸気発生器用伝熱管の製造方法。
η＝１／Ｒ×（ｄ／２）    ・・・（１）
ただし、管外径をｄ（ｍｍ）、ロール矯正機のスタンド距離をＬ（ｍｍ）オフセット量をδ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ＝（δ2＋Ｌ2）／２δの関係とする。
【国際調査報告】
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